Soortelijke warmte is de hoeveelheid energie die nodig is om één graad Celsius van één gram van een zuivere stof te verhogen. De soortelijke warmte van een stof hangt af van de moleculaire structuur en fase. De ontdekking van soortelijke warmte herleefde de studie van de thermodynamica, de studie van energieveranderingen door warmte en het werk van een systeem. Specifieke warmte en thermodynamica worden veel gebruikt in de chemie, nucleaire techniek en aerodynamica, maar ook in het dagelijks leven in autoradiatoren en koelsystemen. Als u wilt weten hoe u de soortelijke warmte kunt berekenen, volgt u deze stappen.
Stap
Methode 1 van 2: De basis leren
Stap 1. Begrijp de termen die worden gebruikt om soortelijke warmte te berekenen
Het is belangrijk om de termen te begrijpen die worden gebruikt om specifieke hitte te berekenen voordat u de formule voor specifieke hitte leert. U moet weten hoe u de symbolen van elke term kunt onderscheiden en hun betekenis begrijpen. Hier zijn enkele termen die vaak worden gebruikt in vergelijkingen om de soortelijke warmte van een stof te berekenen:
-
Delta, of het symbool, staat voor een verandering in een variabele.
Als uw begintemperatuur (T1) bijvoorbeeld 150ºC is en uw tweede temperatuur (T2) 20ºC is, dan staat T, of verandering in temperatuur, voor 150ºC - 20ºC of 130ºC
- De massa van het materiaal wordt aangegeven met m.
- De hoeveelheid warmte wordt aangegeven met Q. De hoeveelheid warmte wordt aangegeven met eenheden van J of Joule.
- T is de temperatuur van de stof.
- Soortelijke warmte wordt aangeduid met CP.
Stap 2. Bestudeer de vergelijkingen voor soortelijke warmte
Als u bekend bent met de termen die worden gebruikt om de soortelijke warmte te berekenen, moet u de vergelijking bestuderen om de soortelijke warmte van een stof te vinden. De formule is: CP = Q/mΔT.
-
U kunt deze formule wijzigen als u de verandering in warmte wilt vinden in plaats van specifieke warmte. De formule ziet er als volgt uit:
Q = mCPt
Methode 2 van 2: Specifieke warmte berekenen
Stap 1. Bestudeer de vergelijkingen
Eerst moet je naar de vergelijking kijken om erachter te komen wat je moet doen om de soortelijke warmte te vinden. Kijk eens naar dit probleem: Vind de soortelijke warmte van 350 g van een onbekende stof als deze een warmte van 34.700 joule krijgt en de temperatuur stijgt van 22ºC tot 173ºC zonder faseverandering.
Stap 2. Noteer de bekende en onbekende factoren
Als u het probleem al begrijpt, kunt u de bekende en onbekende variabelen opschrijven om beter te weten wat u doet. Hier is hoe het te doen:
- m = 350 g
- Q = 34.700 Joule
- T = 173ºC - 22ºC = 151ºC
- CP = onbekend
Stap 3. Vul de bekende factoren in de vergelijking in
Je kent al de waarde van alle variabelen behalve CP, dus je moet de andere waarden in de originele vergelijking stoppen en C. vindenP Hier is hoe je het doet:
- Initiële vergelijking: CP = Q/mΔT
- c = 34.700 J/(350 g x 151ºC)
Stap 4. Los de vergelijking op
Aangezien je de bekende factoren al in de vergelijking hebt verwerkt, gebruik je gewoon eenvoudige rekenkunde om het op te lossen. De soortelijke warmte, of het eindproduct, is 0,66557521286 J/(g x C).
- CP = 34.700 J/(350 g x 151ºC)
- CP = 34.700 J/(52850 g x C)
- CP = 0, 65657521286 J/(g x C)
Tips
- De SI-eenheid (International System) voor soortelijke warmte is Joule per graad Celsius per gram.
- Metaal warmt sneller op dan water vanwege de lage soortelijke warmte.
- Calorimeters worden soms gebruikt voor warmteoverdracht wanneer een fysieke of chemische verandering optreedt.
- Als u op zoek bent naar specifieke warmtes, streep dan de eenheden door die kunnen worden doorgestreept.
- Specifieke warmtes voor veel objecten kunnen online worden doorzocht om uw werk te controleren.
- De temperatuurverandering bij materialen met een lage soortelijke warmte is groter dan bij andere materialen als alle andere dingen gelijk zijn.
- Leer de formule voor het vinden van de soortelijke warmte van een levensmiddel. CP = 4.180 x b + 1.711 x p + 1.928 x f + 1.547 x c + 0, 908 x a is de vergelijking die wordt gebruikt om de soortelijke warmte van voedsel te vinden waarbij w het percentage water in het voedsel is, p het percentage eiwit in het voedsel is, f het percentage vet in het voedsel is, c het percentage koolhydraten in het voedsel is voedsel, en a is het percentage mineralen in het voedsel. Deze vergelijking houdt rekening met de massaverhouding (x) van alle ingrediënten in het voedsel. Berekening van soortelijke warmte wordt geschreven in eenheden van kJ/(kg-K).
